日企老模具师教你如何自学塑胶模具设计

lyd2004888

日企老模具师教你如何自学塑胶模具设计

设计准备

1
必需的图纸等的确认
在正式的金型设计之前，下列图纸或文件通常要具备： bbs.icax.cnkNu3n6PEu
① 部品图；
②金型设计制作仕样书；
③设计制作契约书；
④其他并且要对上述资料完全理解，不明确处要得到客户的确认。
2
把握图面的概要
部品图决定了金型设计的最终目的，必须透彻地理解。日本客户提供的部品图是按照JIS制图规定采用三角法绘制的，通常由以下部分构成：正面图、平面图、侧面图、断面图、详细图、参考图、注记、公差一览、仕上记号一览、标题栏、其他在

视图过程中要注意以下方面：
① 公差要求较严格处；
②对金型构造有影响的部位；
③ 现有图面无法理解的部分；
④注记中特别突出的事项；
⑤特殊的材料和热处理要求；
⑥部品壁厚较薄处（t<0.6mm）；
⑦部品壁厚较厚处；
⑧外观上有无特别仕样要求；
⑨三维曲面部分；
⑩设计者、日期、纳期、价格等
3
部品立体形状的理解
部品图是二维绘制的，要通过视图转换成设计者头脑中的三维形状，而手绘立体图对此很有帮助。准备好纸和铅笔。首先绘制出制品的大致外形轮廓，然后再根据自己对部品图的理解，绘制出部品各部位的断面图。上述这些对将来分型面的确定、入子的分割非常重要。如果条件允许，使用粘土等辅助物来帮助理解会更好。
4
标题栏的检讨
部品图的标题栏一般注明了图面中的公差、部品的材料等一些内容，必须要认真研读。
①部品名；
②图名；
③图番；
④材质（包括收缩率）；
⑤仕样，指材质的详细仕样，如生产厂家、商品名、树脂代号；
⑥尺度；
⑦设计者；
⑧变更栏；

lyd2004888

5
注记部分的检讨
⑴浇口种类、位置、数量，如无特殊要求，则金型设计者在自行决定后需征得客户的同意。

⑵入子分割线的要求：由于入子分隔线会在制品表面形成接痕，影响外观，尤其对折叠部位有害，所以设计者应遵守部品图的规定。

⑶成型品表面划伤等缺陷的规定：金型设计者应避免可能发生上述缺陷的金型结构设计。

⑷未注公差的要求。

⑸成型品形状及尺寸上的变更需征得客户的同意，作为金型设计者来说，不可自行决断。

⑹主视图的检讨：主视图是图面中尺寸较集中的地方，确认两侧公差及片侧公差，并标记其中较严格者。

⑺其他各视图的检讨。方法同上

⑻必要型缔力的检讨

熔融树脂在注射时，会在金型分型面上产生一个相当大的注射压力。如注射机最大型缔力小于注射压力，则模板之间就会产生缝隙，发生溢边现象。必要型缔力的计算如下：
F=P×A F：必要型缔力（Kg）
P：注射压力（Kg/cm2）取300～500，视成型条件而定
A：制品在注射方向上的投影面积

⑽必要射出体积的检讨：在选择注射机时，要进行射出体积的检讨。包括聊吧、制品在内的体积总和要小于注射机最大注射量的1/2～2/3。

⑾其他事项：如客户提供的资料不全，需跟客户联系，取得全部资料。使用彩笔标记出自己认为较重要的，以利于下一步的设计。

lyd2004888

成型品基本图的设计
下图是金型设计工作的大致流程：
初期检讨→成型品基本图设计→金型构造设计→部品图设计→检图→出图

塑料注射金型的设计从成型品基本图的设计入手，其正确与否决定了成型制品的好坏。

下面就成型品基本图的设计手法进行讲解：
1
了解成型材料的特性
最关键的是流动性能的好坏和收缩率的大小
2
可充填性的检讨
应全面考虑以下几个方面:
① 型腔可否完全填充；
②溶接痕的位置；
③气泡的发生；
④ 成型品的变形；
⑤点浇口的切断痕；
⑥其他

在设计工作中，根据工作条件，采用下述方法来分析验证：
① 类似金型的比较；
②流动比（L/T）的计算；
③CAD、CAE
3
浇口位置的确定
4
浇口形状的确定
5
分型面的确定
应参照下述原则：
① 尽量采用平面；
②易于加工；
③无离型不良发生；
④外观上分割线无影响处。
6
金型制作寸法的决定
由于塑料冷却以后的收缩性，故金型制作寸法要考虑“成型收缩率”，
方法如下：（以收缩率0.2%为例）
①两侧公差: L=25±0.05 →L0=1.02×25=25.5
②片侧公差: L=3-0.2 →L0=[(3+2.8)/2]×1.02=2.96

经过上述方法计算出的寸法，要经过以下两方面的补正：
① 金型制作上可修改性的补正。
② 奇数寸法的偶数化。
7
顶杆的配置
① 顶出面积尽可能大，因细小的顶杆孔难以加工。
② 尽量采用圆顶杆，因方顶出孔难以加工（但利用镶件分割线做出的较简单）。
③ 顶杆要配置在型芯附近。
④ 顶杆孔周围最小1mm壁厚保证。
8
其他
拔模斜度的决定（固定侧）为防止离型不良，有必要在固定侧型芯处设置拔模斜度，但要在成型品公差范围内，一般以30°～3°为宜。

拔模斜度的决定（可动侧）如有必要，可动侧也可加拔模斜度，但一般可不加。如有顶出不良，可通过加装顶杆的方法来解决。

lyd2004888

部品图设计

在进行构造设计完成以后，根据成形品基本图和金型构造图进行金型部品图设计，包括下述内容：
⑴设计需加工的部品图面。
⑵外构件追加工部品图面。
⑶购入部品仕样书。
1
型腔部分的设计
⑴从金型构造图中把型腔部分的外形提取出来。X-Y方向与模板嵌合，注意公差与配合。Z方向采用螺钉或挂钩或键固定均可。  

⑵成形部分形状与寸法，根据成形品基本图来决定，并考虑以下方面：
① 成形品寸法公差。
② 与别的部品之间的关系（配合）等。
③ 便于金型的修正。
④ 机械加工方法所能达到的加工能力。
⑤ 加工费用。
⑥ 其他。

⑶型芯均采用挂钩的形式与型腔件配合，X-Y方向用公差来严格控制。

⑷浇口设计

⑸固定方法

⑹材质、硬度的决定：考虑以下方面：
① 成形品的形状、寸法精度维持机能。
② 成形品表面品质决定机能。
③ 耐冲击，刚性、强度要足够。
④ 耐腐蚀性。
⑤ 耐磨性。
⑥ 机加工性。
⑦ 镜面特性。
⑧ 热传导性。
⑨ 热处理性。
⑩ 材料价格。
2
固定侧型芯的设计
形状与寸法根据成形品基本图确定。材质的选择参考上面的内容。可动侧型芯、型腔设计大致与固定侧相同，但多出顶出部分的设计内容。至此，金型部品图中与成形有关的部分已完成，下面进行金型构造部分的部品设计。

lyd2004888

检图
部品图设计完了以后要进行检图，这与设计工作同等重要。在投入生产前发现错误，要比在生产中或完成后才发现要节省大量的金钱与精力。检图工作，可由设计者自身承担，也可由第三者担任。在检图中应把握如下原则：

⑴详细设计、重要设计检查时，最好在精力充沛时进行。

⑵连续工作1～2小时，应休息10～15分钟，保持头脑清醒。

⑶不要惧怕失败，在失败中取得成长的经验。

⑷不要从详细设计着手，应从总体方案开始，这样容易发现大的原则性的错误。

⑸可调查类似金型在使用过程中发生的问题，并与自己的设计工作相对照。
1
重要的原则性的项目
⑴根据型芯、型腔明细表，有无遗漏设计的部分。

⑵金型取数是否合适。

⑶分型面的设置是否正确？是否满足金型仕样书的要求？

⑷型腔可否完全填充？

⑸制作费用是否在预算范围内？

⑹成形品生产成本是否在预算范围内？

⑺金型纳期可否完成？

⑻为保证纳期，是否采取了合理的措施？

⑼成形品型腔可否顺利脱出？

⑽成形品型芯可否顺利脱出？

⑾浇口、流道的配置有无不当？

⑿冷却水道有无干涉处？

⒀支撑柱、顶杆、定出导向柱有无干涉？

⒁成形收缩率计算是否正确？

⒂镶件分割方式是否正确？

⒃两侧相互配合的部件设计是否正确？

⒄成形机取付仕样是否满足要求？

⒅其他特殊要求是否满足？
2
金型构造方面的检讨
⑴目前的设计正确与否，有无可以改进之处？

⑵树脂流动的预想是否正确？

⑶型芯、型腔离型对策正确与否？

⑷滑块与滑动型芯的设计是否正确？

⑸配合处公差是否正确？

⑹排气道是否合适？

⑺配合间隙是否合适？

⑻装配时是否困难？

⑼拆卸是否方便？

⑽对白化现象有无预防？

⑾两侧各部件之间有无干涉？
3
进行详细检讨的部分
⑴有无尺寸相互不一致处？

⑵断面形状正确与否？

⑶部品个数是否正确？

⑷部品材质是否正确？

⑸型板刚性是否满足要求？

⑹型腔刚性、强度是否满足要求？

⑺浇口形状是否合适？

⑻加工方法是否经过妥善考虑？

⑼电极设计是否正确？

⑽标准部品发注书是否有误？

⑾客户仕样变更部分是否已全部变更？

⑿废旧图面是否已被替换？


⒀寸法公差、表面粗糙度有无过于严格处？

⒁机械加工性是否适当？

sxmx

值得参考，谢谢~